1926年4月18日，奉系军阀张作霖进军北京，成立了安国军政府。他立即对北京的多家报社进行了查封，并发布了一份治安条例，明确表示无论是首犯还是从犯，只要宣传赤化或支持共产主义，都会被判死刑。张作霖把李大钊视为北方的首要赤敌，并迅速发起对李大钊的通缉。

此时，李大钊已经转入地下工作，并在1926年3月底将国共两党北方领导机关迁入了东交民巷苏联驻华使馆的西院，那里曾是旧兵营。由于晚上会有谈话声和人员走动，隔壁的法国和日本大使馆开始向安国军总司令部提供情报，报告称苏联使馆兵营内经常有人出入。于是，张作霖在日本和法国政府的支持下，决定对苏联使馆的兵营进行彻底搜查。

这一消息首先被杨度探知。杨度曾支持袁世凯复辟帝制，后来转而支持革命，并对李大钊十分敬重。得知这一情况后，杨度急忙通知胡鄂公，胡鄂公是共产党的支持者，他立即将这一消息转告给李大钊。但李大钊并未表现出恐慌或惊慌，他决定不理会这个消息。

李大钊认为，此前在段祺瑞执政府时期，政府曾以假借共产主义学说，煽动群众，屡次制造事端为由通缉过自己。由于北平的军阀轮换频繁，李大钊对张作霖并不在意，他认为新上任的张作霖并无太大威胁，且其身材矮小，样貌平庸，显得并不令人害怕。他还认为，东交民巷享有治外法权，外界的军阀并不敢擅自进入，认为使馆区是安全的。因此，李大钊并没有采取紧急的应对措施，而是继续在使馆内处理工作。

李大钊对张作霖的狡诈和凶狠估计不足。他认为张作霖不敢破坏国际公约，也不会贸然冲进使馆区进行搜查。然而，李大钊并不清楚，张作霖已秘密与外国驻华使团的首席公使欧登科取得联系，获得了他和其他外国公使的同意，准备抓捕李大钊。李大钊仍然毫无防备，继续在使馆内进行各项活动。

在这期间，李大钊错失了两次逃生的机会。第一次发生在4月5日晚上，李大钊的学生兼战友、时任中共北方区执行委员会组织部长的范鸿劼得知消息，知道李大钊的好友章士钊从时任国务总理潘复那里得知奉系将查抄苏联兵营的消息，急忙劝李大钊撤离北京。李大钊认为，若消息不准确，撤离就会中了敌人的计策，反而会暴露自己。他犹豫不决，决定不立刻撤离，而是先将部分革命同志转移出去，并继续观察局势。范鸿劼连夜行动，转移了部分人，但回到使馆后，他再次劝李大钊撤离。然而，李大钊依然坚持留在大使馆，准备应对一切变化。

第二次机会出现在政变后。苏联大使加拉罕邀请李大钊移居苏联使馆内的官邸，这样可以确保安全。然而，李大钊依旧认为住在苏联使馆兵营便于工作，便婉拒了这一提议。两次机会，李大钊因疏忽和犹豫不决，最终失去了。

次日，由于李大钊与外界的联系负责人李渤海叛变，军警根据叛徒提供的地图冲入兵营，围困了苏联使馆区。李大钊及国共两党的领导人、苏方人员共30多人被捕。由于事发突然，一些重要的秘密文件来不及销毁，成为了李大钊的罪证。 1927年4月28日，张作霖成立了一个所谓的特别法庭，以李大钊和其他革命者妄图扰乱社会、叛乱、颠覆政府等罪名，判处他们死刑，并立即执行。当天下午，李大钊、范鸿劼等20位革命者被绞刑处决。